Luận văn Vận dụng lí thuyết kiến tạo vào dạy học một số kiến thức chương cảm ứng điện từ

Luận văn Vận dụng lí thuyết kiến tạo vào dạy học một số kiến thức chương cảm ứng điện từ Vật lý 11 nâng cao với 3 giáo án minh họa được thiết kế theo quan điểm đổi mới phương pháp dạy học, có sử dụng các thí nghiệm thật và cả thí nghiệm mô phỏng. Luận văn đã hội đồng khoa học được đánh giá cao về tính khoa học và tính thực tiễn.

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Đổi mới giáo dục nói chung và đổi mới phương pháp dạy học nói riêng đang

là một trong những yêu cầu bức thiết đối với ngành giáo dục nước ta trong giai đoạnhiện nay Cốt lõi của đổi mới phương pháp dạy học là chống lại thói quen học tậpthụ động, hướng tới hoạt động học tập chủ động, phát huy tính tích cực của ngườihọc, đặt người học vào tình huống có vấn đề mà ở đó người học được hoạt độngnhiều nhất để phát huy vai trò, khả năng của mình, từ đó chiếm lĩnh tri thức

Có nhiều lí thuyết là cơ sở cho các phương pháp dạy học hiện đại trong đó có

lí thuyết kiến tạo Trong quá trình học tập kiến tạo, những hiểu biết, quan niệmriêng của học sinh được sử dụng, được thử thách, được đánh giá, được giải quyếttrong sự tương tác trao đổi với thầy cô, với bạn học Từ đó làm thay đổi những quanniệm sai, hình thành phát triển quan điểm và kiến thức khoa học Điều này đảm bảonhững kiến thức mà học sinh có được là những kiến thức khoa học thực sự sâusắc, vững chắc và có hệ thống

Dạy học theo lí thuyết kiến tạo tập trung vào người học, đề cao vai trò chủđộng của người học, tri thức được tạo nên một cách tích cực bởi chủ thể nhận thứcchứ không phải tiếp thu một cách thụ động từ bên ngoài Chính vì vậy việc nghiêncứu vận dụng lí thuyết kiến tạo vào dạy học Vật lí là điều hết sức cần thiết

Trong quá trình giảng dạy, chúng tôi nhận thấy chương “Cảm ứng điện từ”

có nội dung kiến thức phong phú và tương đối trừu tượng đối với học sinh Nhiềuhọc sinh cảm thấy mơ hồ, không hiểu rõ kiến thức và gặp khó khăn trong quá trìnhhọc, gặp khó khăn khi làm bài tập (ví dụ như xác định chiều dòng điện cảm ứng).Đến lớp 12 khi học về các loại máy điện, các em gần như không còn nhớ kiến thức

gì về chương “Cảm ứng điện từ”, do đó các em rất lúng túng và thụ động khi học

Với mong muốn giúp học sinh khắc phục những khó khăn trên và góp phầnnghiên cứu vận dụng phương pháp dạy học hiện đại vào môn Vật lí, chúng tôi chọn

đề tài: “ Nghiên cứu dạy học một số kiến thức chương" Cảm ứng điện từ" Vật lí 11 chương trình nâng cao theo lí thuyết kiến tạo”.

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu, vận dụng lí thuyết kiến tạo vào quá trình dạy học một số kiếnthức chương "Cảm ứng điện từ" Vật lí lớp 11 chương trình nâng cao nhằm góp phầnnâng cao chất lượng dạy học Vật lí

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

* Đối tượng: - Lí thuyết kiến tạo trong dạy học.

- Quá trình dạy học Vật lí 11 THPT chương trình nâng cao

* Phạm vi nghiên cứu: Chương "Cảm ứng điện từ " Vật lí 11 chương trình nâng cao

4 Giả thuyết khoa học

Nếu tổ chức dạy học một số kiến thức chương "Cảm ứng điện từ " Vật lí 11chương trình nâng cao theo lí thuyết kiến tạo như đề xuất trong luận văn, thì sẽ gópphần nâng cao chất lượng dạy học Vật lí ở trường THPT trong điều kiện hiện nay

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

5.1 Tìm hiểu lí thuyết kiến tạo trong dạy học, các mô hình dạy học kiến tạo

5.2 Xác định mục tiêu dạy học chương "Cảm ứng điện từ " theo định hướng dạyhọc kiến tạo

5.3 Phân tích nội dung kiến thức chương "Cảm ứng điện từ " Vật lí lớp 11 chươngtrình nâng cao; Xác định các kiến thức có thể dạy học theo lí thuyết kiến tạo

5.4 Tìm hiểu vốn hiểu biết và quan niệm trước khi học của học sinh về một số kiếnthức chương "Cảm ứng điện từ " ở một số trường THPT thuộc huyện Hậu lộc -Thanh Hóa

5.5 Chuẩn bị thiết bị dạy học theo lí thuyết kiến tạo

5.6 Vận dụng quan điểm của lí thuyết kiến tạo để thiết kế tiến trình dạy học một sốkiến thức chương "Cảm ứng điện từ " Vật lí 11 chương trình nâng cao

5.7 Thực nghiệm sư phạm

6 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu tài liệu

- Phương pháp điều tra và quan sát

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Phương pháp thống kê toán học

7 Đóng góp mới của luận văn

+ Điều tra được thực trạng dạy học Vật lí chương "Cảm ứng điện từ " Vật lí 11

chương trình nâng cao ở một số trường THPT thuộc huyện Hậu lộc - Thanh Hóa

+ Lắp ráp và thực hiện 6 thí nghiệm dùng cho dạy học chương theo LTKT

+ Xây dựng được bộ cơ sở dữ liệu trực quan số hóa bao gồm: ảnh tĩnh, ảnh động,thí nghiệm mô phỏng, video clip dùng cho dạy học Vật lí chương "Cảm ứng điện từ

" Vật lí 11 chương trình nâng cao

+ Thiết kế được 03 tiến trình dạy học một số kiến thức chương "Cảm ứng điện từ "Vật lí 11 chương trình nâng cao theo LTKT

Bước đầu đã cho thấy các tiến trình này đảm bảo tính khả thi và góp phầnnâng cao chất lượng nắm vững kiến thức của HS

8 Cấu trúc của luận văn

Mở đầu: 3 trang

Chương 1 Cơ sở lí luận tổ chức dạy học theo lí thuyết kiến tạo: 23 trang.Chương 2 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Cảm ứngđiện từ” Vật lí 11 chương trình nâng cao: 41 trang

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm: 14 trang

Kết luận: 3 trang

Tài liệu tham khảo: 2 trang

Phụ lục: 40 trang

Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO LÍ THUYẾT KIẾN TẠO 1.1 Cơ sở của lí thuyết kiến tạo trong dạy học

1.1.1 Cơ sở triết học

1.1.1.1 Trường phái triết học cổ điển Đức

Là một trong các trào lưu triết học nổi tiếng vào cuối thế kỉ 18 đầu thế kỉ 19,một đại diện cho trường phái này là I.Kant (1724- 1804) I.Kant đã đề xuất phươngpháp tổng hợp trong nhận thức để khắc phục sự tách biệt siêu hình giữa hai phươngpháp nhận thức đang tồn tại trong triết học và khoa học ở thế kỉ 18, đó là trườngphái Quy nạp duy cảm (do Ph.Bacon đề xuất) và Phân tích duy lí (của R.Descarter).Trong công trình nghiên cứu của mình, Kant đã sử dụng khái niệm công cụ là các

sơ đồ tiên nghiệm, với tư cách là sơ đồ hình thức, được chủ thể hình thành trước(tiên nghiệm) và có thể tổng hợp tư liệu cảm tính vào trong đó Như vậy, sự hiểu biếtbao hàm tri thức tiên nghiệm kết hợp với tri thức cảm tính về sự vật

Piaget đã kế thừa quan niệm về sơ đồ nhận thức của I.Kant nhưng theo quanđiểm riêng - quan điểm phát triển Bởi vì, theo ông, sự phát sinh và phát triển nhậnthức và trí tuệ cá nhân là quá trình hình thành và phát triển các sơ đồ nhận thức.Hay nói cách khác, các sơ đồ nhận thức là sản phẩm của sự phát triển chứ khôngphải do bẩm sinh mà có

1.1.1.2 Triết học Mác - Lênin

Là trường phái triết học đã đưa ra các quan điểm đúng đắn và biện chứng

về bản chất con người, về hoạt động và vai trò của nó trong sự sáng tạo ra conngười cả về phương diện lịch sử phát sinh loài và cá thể Triết học Mác - Lênin làtrào lưu triết học rất đồ sộ, chúng tôi chỉ xin điểm qua các phạm trù có liên quanmật thiết đến quá trình dạy học đó là hoạt động và nhận thức C.Mác vàPh.Ăngghen cho rằng: Hoạt động của con người là "quá trình diễn ra giữa conngười với tự nhiên, là một quá trình trong đó con người là trung gian, điều tiết vàkiểm tra sự trao đổi chất giữa họ và tự nhiên" Các ông còn cho rằng: "Tư duy củacon người chỉ được nảy sinh trong quá trình tác động (là quá trình hoạt động) vàotồn tại, là kết quả của quá trình đó" Về phương diện lịch sử phát sinh và pháttriển, các ông cho rằng, hoạt động nhận thức (với nghĩa là hoạt động sản xuất ra ýniệm, là hoạt động tinh thần, hoạt động trí óc, hoạt động lí luận) luôn luôn gắn bómật thiết với hoạt động vật chất Tuy nhiên, do sự phát triển của sản xuất và doảnh hưởng của sự phân công lao động xã hội, nhận thức của con người trở thành

loại hình hoạt động có khả năng và tính độc lập tương đối (mang tính tạm thời,cục bộ) so với lao động vật chất, thực tiễn Nhờ có tính độc lập tương đối này màtrong nhiều trường hợp cụ thể, hoạt động nhận thức, đặc biệt là hoạt động tư duy líluận, tư duy trừu tượng có thể bắt nguồn từ những tri thức đã tích lũy được vànhững khái niệm trừu tượng đã có

1.1.2 Cơ sở tâm lí học

1.1.2.1 Tâm lí học Piaget

Piaget là người đặt nền móng cho tâm lí học phát triển, một trong nhữngngười tiên phong trong việc nghiên cứu về nhận thức dựa trên quan điểm duy vậtbiện chứng Theo ông các cấu trúc nhận thức không phải do bẩm sinh mà có, màchúng có một lịch sử phát sinh và phát triển Sự phát triển đó nằm trong một quátrình kép: đồng hoá và điều ứng

* Quá trình đồng hoá (tiếp nhận): Đó chính là quá trình chủ thể tiếp nhận cácthông tin mới từ môi trường xung quanh và dùng các kiến thức, kĩ năng đã có để xử

lí các thông tin đó nhằm đạt được mục tiêu nhận thức Như vậy, đồng hoá là quátrình qua đó thông tin mới được xử lí theo các dạng thức tư duy có từ trước

* Quá trình điều ứng: là quá trình người học biến đổi các cấu trúc kiến thứchiện có theo những tương tác với môi trường Sự điều ứng là kết quả của một hoạtđộng điều chỉnh sự mất cân bằng nhận thức do quá trình tiếp nhận gây nên Đóchính là quá trình "nội cân bằng phát triển", nghĩa là dẫn đến sự cân bằng mới vềnhận thức ở mức cao hơn

1.1.2.2 Tâm lí học xã hội phát sinh

Nhìn lại các công trình nghiên cứu của Piaget về quá trình phát sinh và pháttriển của các cấu trúc nhận thức, ta thấy: thuyết này đã giải thích cách thức hìnhthành và phát triển các cấu trúc nhận thức của cá nhân nhưng lại chưa làm rõ đượccách thức người học đã kích hoạt các cấu trúc này để sử dụng chúng trong khi giảiquyết tình huống mới Để khắc phục nhược điểm này, những công trình nghiên cứucủa Piaget đã được tiếp tục phát triển trong tâm lí học xã hội phát sinh Các tác giảđại diện cho trường phái này là Perret- Clermont, Schubuer, Leoni , thông quanghiên cứu sự phát triển xã hội của trí thông minh các tác giả đã chứng tỏ sự giaolưu xã hội giữa các học sinh đã đẩy nhanh sự tiến triển của các cấu trúc nhận thứccủa chính họ

Như vậy, tâm lí học xã hội phát sinh vừa kế thừa, vừa thoát khỏi quan niệmcủa Piaget, theo đó quá trình học tập chủ yếu là quá trình bên trong của trẻ em, dựa

trên sự xung đột cá nhân về nhận thức Trào lưu tâm lí học này đã chứng tỏ việc họctập sẽ hiệu quả hơn khi HS có điều kiện trao đổi về điều mình học Trào lưu nàycũng có những ảnh hưởng mạnh mẽ đến các nhà nghiên cứu như Jean- MarcDenomme &Madeleine Roy; Von Glaesserfeld đặc biệt là Brousseau - người đã chorằng hoạt động học tập trong điều kiện nhà trường cần được tiến hành thông qua cáctương tác xã hội.

1.1.2.3 Tâm lí học Vưgotsky

Vưgotsky là người có nhiều đóng góp cho tâm lí học và ứng dụng tâm lí họcvào DH Đứng trên quan điểm duy vật, Vưgotsky đã nghiên cứu về tâm lí học pháttriển với cách tiếp cận đa chiều, trào lưu tâm lí học này đã đưa ra nhiều quan điểmnăng động, hết sức tiến bộ và có ảnh hưởng nhiều đến việc phát triển các lí thuyết

DH Cụ thể:

- Trào lưu này mang tính chất tạo dựng, nghĩa là các cấu trúc nhận thức làkết quả của hoạt động nhận thức của con người nhằm giải quyết các xung đột nhậnthức chứ không phải là do bẩm sinh, hơn nữa trào lưu này còn làm nổi bật sự xungđột mang tính xã hội về nhận thức

Một đóng góp lớn của Vưgotsky đó là khái niệm về "vùng phát triển gầnnhất", về khái niệm này, Nguyễn Bá Kim cho rằng: "Vùng này được chuẩn bị doquá trình phát triển trước đó, nhưng học sinh còn chưa đạt tới Nhờ hoạt động nhiềumặt, vùng phát triển gần nhất sẽ trở thành vùng hoạt động hiện tại Vùng trước đó làvùng phát triển xa hơn một chút thì bây giờ lại trở thành vùng phát triển gần nhất.Quá trình cứ lặp lại như vậy và học sinh cứ leo hết bậc thang này đến bậc thangkhác trong quá trình hoạt động và phát triển" Khái niệm "vùng phát triển gần nhất"thể hiện quan điểm hết sức hiện đại của Vưgotsky về quá trình DH, đó là "DH cầnphải thấy trước sự phát triển của trẻ"

Do vậy, để quá trình DH có hiệu quả thì GV không được nêu ra một vấn đềhoặc yêu cầu HS thực hiện một nhiệm vụ gì quá sức vì nó sẽ làm cho người học nảnchí Vưgotsky còn cho rằng nếu được đặt trong một môi trường kích thích tốt thì HS

có thể đạt tới một giai đoạn nhận thức nhanh hơn Về phương diện này ông đã hội

tụ với các trào lưu tâm lí học sau Piaget

- Vưgotsky còn cho rằng sự phát triển của trẻ em có sự liên tục giữa các cấutrúc nhận thức bên trong của HS và những thông tin bên ngoài, sự phát triển của HSvừa thể hiện là kết quả của sự hoà nhập của họ với môi trường văn hoá, vừa thể hiệnquá trình HS lĩnh hội tri thức từ môi trường văn hoá Như vậy, theo Vưgotsky sự

tiến bộ của các cấu trúc nhận thức của HS là từ từ, nó được nảy sinh và phát triểnthông qua sự tác động với môi trường Ông cũng cho rằng trong DH cần quan tâmđến những khía cạnh khác nhau của việc học: nhận thức, xã hội, văn hoá.

Như vậy, triết học có vai trò là khoa học công cụ, ảnh hưởng của nó đến líthuyết kiến tạo về học tập trước hết thể hiện quan điểm triết học của hai trong sốnhững nhà tâm lí học nổi tiếng (Piaget và Vưgotsky) có vai trò quan trọng trongviệc hình thành nên LTKT, những ảnh hưởng đó còn thể hiện trong các luận điểm

cơ bản của lí thuyết này

1.2 Một số luận điểm của lí thuyết kiến tạo [8 ]

a Luận điểm 1: Tri thức được kiến tạo một cách tích cực bởi chủ thể nhận

thức không phải tiếp thu một cách thụ động từ môi trường bên ngoài

Luận điểm này khẳng định vai trò quyết định của chủ thể trong quá trình họctập, nó hoàn toàn phù hợp với thực tiễn nhận thức Chẳng hạn trẻ em tập đi bằngcách "đi", việc "đi" của nó lúc đầu có thể rất khó khăn và luôn vấp ngã, nhưng quathực tiễn đó chúng sẽ đi được đồng thời rút ra được các kiến thức và kinh nghiệm để

đi sao cho không ngã Như vậy, "trẻ em "tập đi" bằng cách "đi" chứ không phảibằng cách được dạy những qui tắc để đi và thực hành chúng"

b Luận điểm 2: Nhận thức là một quá trình thích nghi và tổ chức lại thế giới

quan của chính mỗi người Nhận thức không phải là quá trình khám phá một thếgiới mà chủ thể nhận thức chưa từng biết tới

Luận điểm này nhằm trả lời câu hỏi "nhận thức là gì?" Theo đó, nhận thứckhông phải là quá trình HS thụ động thu nhận những chân lí do người khác áp đặt

mà họ được đặt trong một môi trường có dụng ý sư phạm, ở đó họ được khuyếnkhích vận dụng những tri thức và kĩ năng đã có để thích nghi với những đòi hỏi củamôi trường mới, từ đó hình thành nên tri thức mới Như vậy, luận điểm này hoàntoàn phù hợp với quy luật nhận thức của loài người

c Luận điểm 3: Học là một quá trình mang tính xã hội trong đó HS dần tự hoà

mình vào các hoạt động trí tuệ của những người xung quanh Trong lớp học mangtính kiến tạo HS không chỉ tham gia vào việc khám phá, phát minh mà còn tham giavào cả quá trình xã hội bao gồm việc giải thích, trao đổi, đàm phán và đánh giá

Luận điểm này khẳng định vai trò của sự tương tác giữa các cá nhân trongquá trình học tập Quá trình học tập không chỉ là quá trình diễn ra trong đầu óc củamỗi cá nhân mà nó còn luôn có xu hướng vượt ra ngoài tạo nên sự xung đột giữacác cá nhân trong quá trình nhận thức, đó là động lực quan trọng thúc đẩy quá trình

học tập của HS

d Luận điểm 4: Những tri thức mới của mỗi cá nhân nhận được từ việc điều

chỉnh lại thế giới quan của họ cần phải đáp ứng được những yêu cầu mà tự nhiên vàthực trạng xã hội đặt ra

Luận điểm này định hướng cho việc DH theo quan điểm kiến tạo khôngchệch khỏi mục tiêu của GD phổ thông, tránh tình trạng HS phát triển một cách quá

tự do để dẫn đến hoặc là tri thức HS thu được trong quá trình học tập là quá lạc hậu,hoặc là quá xa vời với tri thức khoa học phổ thông, không phù hợp với lứa tuổi,không phù hợp với những đòi hỏi của thực tiễn

e Luận điểm 5: Học sinh đạt được tri thức mới do chu trình:

Tri thức đã có  Dự đoán  Kiểm nghiệm  (Thất bại)  Thích nghi

 Tri thức mới

Đây có thể coi là chu trình học tập mang tính đặc thù của LTKT, nó hoàntoàn khác với chu trình học tập mang tính thụ động, đó là tri thức được truyền thụmột chiều từ GV đến HS Chu trình trên phản ánh sự sáng tạo không ngừng và vaitrò chủ động và tích cực của HS trong quá trình học tập; coi trọng quy trình kiến tạotri thức đồng mức độ quan trọng như chính tri thức đó Việc học một tri thức mớitrước hết phải quan tâm đến các hoạt động của HS, trên cơ sở đó thiết kế các hoạtđộng tổ chức, chỉ đạo của GV để giúp cho chu trình kiến tạo tri thức của HS đượcdiễn ra một cách thuận lợi hơn

Như vậy, qua sự phân tích các luận điểm của LTKT ta thấy :

- Hoạt động là nguồn gốc nảy sinh và phát triển của tri thức Học là quá trìnhphát hiện và sáng tạo một cách tích cực của chủ thể nhận thức, không phải là sự tiếpthu một cách thụ động từ GV

- Nhận thức là quá trình tổ chức lại thế giới quan của chính HS thông qua hoạtđộng trí tuệ và thể chất bởi vì xét về mặt bản chất, con người nhận thức thế giớithông qua các thao tác trí tuệ để giải quyết sự mất cân bằng giữa kiến thức, kĩ năng

đã có với yêu cầu mới của môi trường nhằm thiết lập sự cân bằng mới Tuy nhiên,

sự cân bằng mới vừa được thiết lập lại nhanh chóng tỏ ra mất cân bằng và tạo rađộng lực mới cho sự phát triển

- Vai trò chủ động, tích cực của các cá nhân và sự tương tác giữa các cá nhân

là những điều kiện quan trọng trong quy trình kiến tạo tri thức Batista và Clementcho rằng trong DH theo quan điểm kiến tạo, HS được khuyến khích sử dụng cácphương pháp riêng của họ để giải toán mà không bị đòi hỏi chấp nhận lối tư duy của

người khác

Do vậy, GV phải là người biết tạo ra các "vùng phát triển gần nhất" cho HS,điều này như một điều kiện đảm bảo cho các nhiệm vụ học tập đặt ra vừa đảm bảotính vừa sức, tính phát triển đồng thời kích thích nhu cầu và hứng thú của HS

- Học là một quá trình mang tính xã hội, điều này thể hiện ở hai khía cạnh: + Học là một quá trình đáp ứng yêu cầu của xã hội, chứa đựng và chịu sựảnh hưởng của các điều kiện chính trị, kinh tế, xã hội

+ Vai trò của các mối tương tác xã hội trong quá trình nhận thức của HS, bởi

vì quá trình nhận thức không chỉ chịu sự tác động của các tác nhân nhận thức màcòn chịu sự tác động của các tác nhân văn hoá, xã hội, cảm xúc, ngôn ngữ

1.3 Dạy học theo lí thuyết kiến tạo

1.3.1 Khái niệm kiến tạo

Theo Từ điển Tiếng Việt "kiến tạo" là xây dựng nên [18] Như vậy, ở đâykiến tạo là một động từ chỉ hoạt động của con người tác động lên một đối tượngnhằm tạo nên một đối tượng mới theo nhu cầu của bản thân

1.3.2 Quan niệm về kiến tạo trong DH

Bản chất của quá trình học tập là quá trình nhận thức của HS, đó chính là quátrình phản ánh thế giới khách quan vào ý thức của các em Quá trình này về cơ bảncũng diễn ra theo quy luật: "từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tưduy trừu tượng trở về thực tiễn" [17] Tuy nhiên, nó còn có những nét độc đáo sovới quá trình nhận thức của các nhà khoa học bởi vì nó được tiến hành trong nhữngđiều kiện sư phạm và mục đích của quá trình này là nhận thức cái mới cho bản thân

từ hiểu biết chung của loài người

Theo những nghiên cứu của nhà tâm lí học Piaget về cấu trúc của quá trìnhnhận thức thì trí tuệ của HS không bao giờ trống rỗng và nhận thức của con người ởbất cứ cấp độ nào cũng đều thực hiện các thao tác trí tuệ thông qua hai hoạt động làđồng hoá và điều ứng các kiến thức và kĩ năng đã có để phù hợp với môi trường họctập mới Đây chính là nên tảng của LTKT (Constructivism) trong DH, dựa trên nềntảng này ta có các định nghĩa sau đây về lí thuyết kiến tạo:

Theo Mebrien và Brandt (1997) thì: "Lí thuyết kiến tạo là một cách tiếp cận

"dạy" dựa trên nghiên cứu về việc "học" với niềm tin rằng: tri thức được kiến tạonên bởi mỗi cá nhân sẽ trở nên vững chắc hơn rất nhiều so với việc nhận được từngười khác"

Theo Brooks (1993) thì: "Quan điểm về kiến tạo trong dạy học còn khẳng định

rằng học sinh cần phải tạo nên những hiểu biết về thế giới bằng cách tổng hợpnhững kinh nghiệm mới vào trong những cái mà họ đã có trước đó Họ thiết lập nênnhững quy luật thông qua sự phản hồi trong mối quan hệ tương tác với những chủthể khác".

Bruner (1999) cho rằng: "Người học tạo nên kiến thức cho bản thân bằng cáchđiều khiển những ý tưởng và cách tiếp cận dựa trên những kiến thức và kinh nghiệm

đã có, áp dụng chúng vào những tình huống mới để tạo thành thể thống nhất giữanhững kiến thức mới thu nhận được với những kiến thức đang tồn tại trong trí óc"

Như vậy, dù có những cách diễn đạt khác nhau về kiến tạo trong dạy họcnhưng các tác giả đều nhấn mạnh đến vai trò chủ động của học sinh trong quá trìnhhọc tập và cách thức họ thu nhận các tri thức đó cho bản thân Theo những quanđiểm này, HS không học bằng cách tiếp nhận những tri thức do người khác truyềncho một cách áp đặt mà bằng cách đặt mình vào môi trường học tập từ đó họ tíchcực, chủ động đồng hoá và điều ứng các kiến thức và kĩ năng đã có để phát hiện vàgiải quyết vấn đề để xây dựng nên những hiểu biết mới cho bản thân

Do vậy, hoạt động học tập phải lặp lại một phần đặc điểm cấu thành cáchoạt động nghiên cứu khoa học, điều này sẽ đảm bảo cho những kiến thức được HStạo nên cho bản thân sẽ có ý nghĩa và hiệu quả hơn

1.3.3 Các loại kiến tạo trong dạy học

Xuất phát từ các giả thuyết do Glaserfeld đề xuất, Ernest đã phân thành cácloại kiến tạo trong DH như sau:

1.3.3.1 Kiến tạo cơ bản

Trong cách phân loại này, kiến tạo cơ bản là lí thuyết về nhận thức nhằmmiêu tả cách thức các cá nhân xây dựng tri thức cho bản thân trong quá trình họctập Ellerton và Clementes trong cho rằng: "tri thức trước hết được kiến tạo mộtcách cá nhân thông qua cách thức hoạt động của chính họ", điều này cũng hoàn toànphù hợp với quan điểm của Glaserfeld là: "tri thức là kết quả của hoạt động kiến tạocủa chính chủ thể"

Vậy, có thể nói kiến tạo cơ bản đề cao vai trò chủ động và tích cực của mỗi

cá nhân trong quá trình nhận thức và cách thức cá nhân xây dựng tri thức cho bảnthân Kiến tạo cơ bản quan tâm đến sự chuyển hoá bên trong của cá nhân trong quátrình nhận thức, đồng thời coi trọng những kinh nghiệm của HS trong quá trình họhình thành thế giới quan khoa học cho mình Quan điểm này của LTKT rất gần vớiquan điểm của B P Êxipop rằng: " người ta đã chỉ ra rằng trong dạy học đã sử

dụng con đường trực tiếp lĩnh hội kiến thức bắt đầu từ việc trực quan sinh độngnhững hiện tượng khảo sát, cũng như con đường gián tiếp, mà trong đó có giai đoạn

mở đầu là sự tiếp thu kiến thức thông qua lời nói của GV, hay sách vở, kể cả tài liệukhái quát hoá Giữa hai con đường đó phải có mối liên hệ chặt chẽ Nhưng tính chođến cùng thì cả kiến thức khái quát hoá cũng phải dựa trên chính những cảm giác,tri giác, biểu tượng mà HS tiếp thu được từ kinh nghiệm sống của họ"[5, tr.163]

Kiến tạo cơ bản quan niệm quá trình nhận thức là quá trình HS thích nghi vớimôi trường thông qua các hoạt động đồng hoá và điều ứng, nhưng quá trình nàykhông phải là sự sắp xếp một cách cơ học các kiến thức đã có và các kiến thức mới

mà bao gồm quá trình chủ thể nhận thức suy nghĩ đề loại bỏ những tri thức cũkhông phù hợp nữa và chọn lọc những tri thức mới, đúng và phù hợp Do vậy, trithức mới được hình thành bao gồm cả quá trình loại bỏ, kế thừa và phát triển cácquan niệm sẵn có của HS, hay nói cách khác, quá trình nhận thức của HS (xét theoquan điểm của kiến tạo cơ bản) là quá trình thích nghi và tiến hoá

Từ những phân tích trên ta thấy kiến tạo cơ bản có mặt mạnh là nó đã chỉ racách thức người học xây dựng nên tri thức cho bản thân trong quá trình học tập Tuynhiên, sự coi trọng quá mức vai trò của cá nhân trong quá trình nhận thức đã đặt HStrong tình trạng cô lập, làm mất đi sự xung đột mang tính xã hội trong nhận thức, dovậy kiến thức được tạo dựng thiếu đi tính xã hội, đây chính là điểm yếu của kiến tạo

cơ bản

1.3.3.2 Kiến tạo xã hội

Theo Nor Joharuddeen thì kiến tạo xã hội là thuyết nhấn mạnh đến vai tròcủa văn hoá, các điều kiện xã hội và tác động của chúng đến sự kiến tạo nên tri thứccủa xã hội loài người, kiến tạo xã hội xem xét cá nhân trong mối quan hệ chặt chẽvới các lĩnh vực xã hội Theo Ernst thì: kiến tạo xã hội xem xét chủ thể nhận thức

và lĩnh vực xã hội như là một sự kết nối mạng tính trường tồn Nhân cách của chủthể được hình thành thông qua sự tương tác của họ với những người khác và điềunày cũng quan trọng như những quy trình nhận thức mang tính cá nhân của chính

họ Kiến tạo xã hội nhìn nhận chủ thể nhận thức trong mối quan hệ sống động vớimôi trường, nó không nhấn mạnh một cách cô lập tiềm năng tư duy mang tính cánhân mà nhấn mạnh đến khả năng tiềm ẩn là con người trong sự đối thoại Tư duyđược xem như một phần của hoạt động mang tính xã hội của các cá nhân Theonhận định của chúng tôi thì quan điểm này của kiến tạo xã hội tương ứng với quanđiểm của Vưgotsky về sự phát triển của các chức năng tâm lí cấp cao

1.3.4 Một số mô hình dạy học theo lí thuyết kiến tạo (DHKT)

Theo Minstrel việc tìm hiểu những quan niệm có sẵn của HS gợi ý cho việcxây dựng các phương pháp dạy học cũng như quy trình dạy học cụ thể Các hướngnghiên cứu đều nhấn mạnh tầm quan trọng của sự phát triển các kiến thức được xâydựng chung giữa Thầy và Trò trong quá trình dạy học

Một số phương pháp dạy học kiến tạo đã được đề xuất:

1.3.4.1 Phương pháp của Nossbaun và Novick (1981, 1982)[29]

Bước 1: Bộc lộ quan niệm sẵn có

Bước 2: Tạo mâu thuẫn nhận thức

Bước 3: Thúc đẩy việc xây dựng kiến thức mới

1.3.4.2 Phương pháp của Cosgrove và Osborne (1985)[29]

Bước 1: Thăm dò các quan niệm sai có sẵn của HS và lựa chọn tri thức khoahọc có thể dùng để thách thức các quan niệm sai có sẵn của HS

Bước 2: Tạo tình huống kích thích HS bộc lộ quan niệm sai có sẵn, tạo điềucho HS trình bày quan điểm của bản thân ttrước tập thể và xem xét quan điểm củangười khác

Bước 3: Giới thiệu các chứng cứ khoa học giúp HS so sánh các quan điểmcủa mình với các quan điểm khoa học

Bước 4: Áp dụng quan điểm khoa học mới

1.3.4.3 Phương pháp của nhóm CLIS (1988)[29] được biểu diễn bằng sơ đồ 1:

Biểu diễn bằng sơ đồ 2:

1.3.4.5 Theo Nguyễn Quang Lạc [12], quy trình dạy học theo quan điểm kiến tạo

được chia làm ba bước:

GV đề xuất

hay mô tảMột dự án thực nghiệm

Thí nghiệm kiểm tra

Sơ đồ 2 Mô hình dạy học theo LTKT của Guy Robardet và Jean Claudde

Lựa chọn thông số phù hợp

Thảo luận về phương

án thực nghiệm

- Bước 1: Làm bộc lộ quan niệm của HS.

GV đưa ra tình huống thuận lợi, tạo không khí cở mở để HS phát biểunhững quân niệm của HS về vấn đề học tập Điều cơ bản là phải tôn trọng các quanniệm của HS, cần tạo điều kiện để HS trình bày được nội dụng của qquan niệm đó

- Bước 2: GV tổ chức hướng dẫn và điều khiển HS thảo luận.

Trong bước này điều quan trọng là GV phải tạo được không khí sư phạm dânchủ để khuyến khích HS tập tranh luận bảo vệ lí lẽ của mình Từ đó HS phải biếttìm ra nguyên nhân, từ bỏ những quan niệm sai, biết cách lập luận để chấp nhậnquan niệm đúng Cuối cùng GV thể chế hóa kiến thức về vấn đề học tập cho cả lớp

Từ các PPDH theo LTKT trên, chúng tôi nhận thấy các phương pháp DHKTđều đòi hỏi phải:

1 Tiến hành điều tra các quan niệm có sẵn của học sinh

2 Khuyến khích học sinh bộc lộ và đưa học sinh vào những tình huống cầnkiểm chứng

3 Trao đổi để xem xét lại các quan niệm có sẵn

4 Xây dựng quan niệm mới phù hợp hơn, chính xác hơn

1.4 Vai trò của giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học kiến tạo

1.4.1 Vai trò của giáo viên trong quá trình DHKT

- Tạo không khí dạy học

- Tạo điều kiện để HS bộc lộ quan niệm riêng

- Tổ chức cho HS tranh luận về những quan niệm của mình

- Là trọng tài điều khiển HS tranh luận ý kiến

- Tạo điều kiện và giúp HS nhận ra các quan niệm sai của mình và khắc phụcchúng

- Trình bày tính hiển nhiên của các quan niệm khoa học

- Tổ chức cho HS vận dụng kiến thức thu nhận được

1.4.2 Vai trò của học sinh trong quá trình DHKT

- HS có vai trò chủ động, tích cực trong việc khi đón nhận các tình huốnghọc tập mới; chủ động huy động kiến thức, kỹ năng đã có vào khám phá tình huốnghọc tập mới.

- HS chủ động bộc lộ những quan điểm của mình trong tình huống học tậpmới

- HS chủ động, tích cực thảo luận, trao đổi thông tin với bạn học với GV đểgiải quyết những tình huống học tập mới hoặc khám phá sâu hơn tình huống đó

- HS có vai trò tự điều chỉnh các kiến thức của bản thân sau khi đã lĩnh hộitri thức mới thông qua việc giải quyết các tình huống học tập

1.5 Vận dụng LTKT trong dạy học Vật lí ở trường THPT

1.5.1 Đặc điểm của môn Vật lí ở trường Trung học phổ thông

Vật lí là khoa học thực nghiệm, bởi vậy hệ thống kiến thức về các khái niệm,các định luật Vật lí được xây dựng chủ yếu bằng thực nghiệm Các nhà khoa học đã

tự kiến tạo kiến thức cho bản thân và trở thành kiến thức chung cho nhân loại.Chính vì vậy các kiến thức Vật lí đã ngày càng đi được ứng dụng trực tiếp rộng rãivào cuộc sống, kỹ thuật Đặc biệt trong những thập kỷ gần đây cùng với nhữngngành khoa học khác Vật lí học đã góp phần không nhỏ vào công cuộc chinh phục

vũ trụ và nâng cao chất lượng cuộc sống của con người

1.5.2 Một số yêu cầu để tổ chức dạy học Vật lí theo LTKT

Từ quan niệm về tổ chức học tập, những luận điểm của LTKT trong DH vàđặc điểm của môn Vật lí ở trường phổ thông, chúng tôi cho rằng việc tổ chức DHVật lí theo quan điểm kiến tạo cần thoả mãn những yêu cầu sau:

* Phải xác định rõ mối quan hệ và nhiệm vụ của GV và HS trong quá trình DH.

Trong quá trình DH luôn luôn tồn tại hai mối quan hệ cơ bản đó là mối quan

hệ GV- HS và HS - HS Các tác giả: Babanxki, Hà Thế Ngữ - Đặng Vũ Hoạt,Nguyễn Kì khi phân tích mối quan hệ trong quá trình DH đã thống nhất quanđiểm như sau: HS hợp tác với nhau để tiến hành các hoạt động nhận thức một cách

tự giác, tích cực và sáng tạo dưới sự hướng dẫn của GV Các nhà nghiên cứu cũngchỉ ra rằng mối quan hệ Thầy áp đặt - Trò phục tùng không phát huy được tính độclập và sáng tạo của người học Người học không có được hứng thú, sự tự tin và sựtôn trọng trong quá trình học tập Ngược lại họ luôn thấy gò bó, lo lắng và thậm chí

sợ hãi Do vậy, trong tổ chức DH theo LTKT, GV cần xây dựng được mối quan hệThầy - Trò phù hợp, giúp HS tự tin và thoải mái trong quá trình học tập

Trong tiến trình DH theo LTKT, việc xác định rõ nhiệm vụ của GV và HS làmột điều hết sức quan trọng, GV và HS cùng nhau làm việc, tuy nhiên với vai trò vànhiệm vụ khác nhau Trong tiến trình đó, nhiệm vụ của GV là thiết kế, tổ chức vàđiều khiển quá trình DH nhưng tất cả các hoạt động của GV đều phải hướng đến

HS, mọi hoạt động của GV sẽ trở nên vô nghĩa nếu HS không đón nhận nó Trongtiến trình này, sau khi được đặt vào tình huống có vấn đề, nhiệm vụ của HS là tíchcực, chủ động tiến hành các hoạt động nhận thức: phát hiện vấn đề, giải quyết vấn

đề, xây dựng kiến thức mới và củng cố hệ thống kiến thức đã có

* Xác định đúng quan hệ của GV và HS đối với tri thức khoa học

Quá trình DH là quá trình tác động của GV và HS đến một đối tượng chung

là tri thức khoa học Tuy nhiên quan hệ của GV và HS đối với tri thức là khác nhau,thể hiện ở chỗ:

- Việc lựa chọn tri thức: Việc lựa chọn tri thức cho một giờ dạy là một côngviệc quan trọng vì nó liên quan đến mục tiêu của giờ dạy đó, hệ thống những PPDH

đi kèm với nó và các điều kiện khác nữa Một số xu hướng DH hiện nay, người lựachọn tri thức là HS, nhưng hình thức này chưa phổ biến, việc lựa chọn tri thức chủyếu vẫn thuộc về GV dựa vào chuẩn chung là SGK

- Cách tác động đến tri thức: Đối với GV quá trình tác động đến tri thức làquá trình chuyển từ trong ý thức ra bên ngoài để "chuyển" đến cho HS Để chuẩn bịtri thức cho một giờ dạy GV phải tiến hành quá trình chuyển hoá sư phạm, quá trìnhnày được Chevallard phân tích như sau: tri thức khoa học tri thức chương trình - trithức DH Trong đó tri thức DH là kết quả của quá trình chuyển hoá sư phạm của

GV xuất phát từ tri thức chương trình Đối với HS, việc tác động lên tri thức lại làquá trình chuyển từ ngoài vào trong ý thức của họ, HS phải tiến hành các thao tác tưduy để chiếm lĩnh tri thức đó Trong DH theo LTKT, GV "chuyển" tri thức đến cho

HS thông qua việc tạo lập các tình huống có vấn đề, tổ chức cho HS phát hiện vàgiải quyết vấn đề Còn đối với HS "tiếp nhận" các tri thức đó thông qua việc pháthiện và giải quyết vấn đề dưới sự hướng dẫn của GV, qua đó xây dựng tri thức mớicho bản thân, đồng thời củng cố các kiến thức và kĩ năng sẵn có

* Tạo được nhu cầu và hứng thú học tập cho HS

Nhu cầu và hứng thú học tập là một điều kiện quan trọng trong quá trình họctập của HS, nó giúp HS hướng sự chú ý của mình vào hoạt động học tập, bồi dưỡngtrí tò mò khoa học và lòng ham hiểu biết, cần cù, nhẫn lại Theo Hà Thế Ngữ -Đặng Vũ Hoạt trong [17, tr.168] "bất cứ một sự học nào cũng chẳng có hứng thú gì

nếu chỉ được thực hiện bằng sức mạnh cưỡng bức Và nó sẽ giết chết lòng hammuốn học hỏi cá nhân" GV có thể tạo hứng thú cho HS bằng nhiều cách như: gâykhông khí làm việc một cách nhanh chóng, tác phong chan hoà đặc biệt là luônkhéo léo đặt HS vào tình huống có vấn đề Cũng theo Hà Thế Ngữ - Đặng Vũ Hoạttrong [17] thì "tình huống có vấn đề có tác dụng mạnh mẽ trong việc lôi cuốn các

em vào hoạt động học tập Các em sẽ tập trung chú ý, ham muốn tham gia giảiquyết các mâu thuẫn nhận thức, huy động các chức năng tâm lí đặc biệt là chứcnăng tư duy nhằm lĩnh hội những tri thức chưa biết."

* GV phải biết coi trọng những kiến thức và kinh nghiệm đã có của HS

Trong DH theo LTKT, các kiến thức, kĩ năng sẵn có của HS là một trong cáctiền đề quan trọng để giúp GV lựa chọn tri thức DH và các PPDH phù hợp Theonghiên cứu của các nhà tâm lí học, quá trình tư duy của HS chỉ đạt hiệu quả cao khinhững câu hỏi hoặc những tình huống có vấn đề được đặt ra phải nằm trong "vùngphát triển gần nhất" của HS Các câu hỏi được gọi là nằm trong vùng phát triển gầnnhất nếu nó thoả mãn: câu hỏi đó chứa đựng các kiến thức cao hơn trình độ hiện tạicủa HS nhưng họ vẫn cảm thấy vừa sức

* Phải tạo được môi trường học tập trong đó HS có điều kiện thuận lợi để thảo luận, trao đổi ý tưởng của mình với bạn bè và thầy giáo

Ngoài việc tạo ra những tình huống có vấn đề, tạo cho mỗi HS nhận thấy nhu cầu,nhiệm vụ giải quyết vấn đề thì GV cần phải tạo được môi trường học tập tích cực,

bố trí các điều kiện để tổ chức cho HS giao tiếp với nhau, hướng dẫn HS trình bày

và thảo luận các vấn đề của mình, đồng thời phải biết lắng nghe, phân tích, đánh giácác ý kiến của người khác GV sẽ tham gia vào cuộc trao đổi như là một thành viêntrong lớp học, điều khiển quá trình thảo luận một cách khéo léo, khi đó ngoài việcgiúp đỡ HS giải quyết vấn đề GV còn thu được các thông tin ngược kịp thời vàthường xuyên

* GV phải là người chủ động trong việc điều khiển hoạt động tư duy của HS

Sau khi tạo tình huống có vấn đề cho HS, thì họ phải tiến hành các hoạt động tư duy

để nhận biết và giải quyết được vấn đề Nên điều khiển hoạt động của HS chính làđiều khiển các hoạt động tư duy, do vậy đòi hỏi GV phải hiểu rõ quá trình tư duy của

HS Theo Nguyễn Đình Thước [25] tư duy có những thao tác và phẩm chất như sau:

- Các thao tác của tư duy bao gồm: phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hoá, khái quát hoá Các thao tác tư duy được thực hiện thành thạo sẽ trở thành các phẩm chất trí tuệ bền vững

- Các phẩm chất trí tuệ như: tính định hướng, chiều sâu, bề rộng, tính mềm dẻo, tính linh hoạt, tính độc lập, tính phê phán, tính nhất quán và tính khái quát.

Giữa các thao tác tư duy và các phẩm chất trí tuệ có mối liên hệ tương hỗvới nhau Các thao tác tư duy là nguồn gốc sinh ra các phẩm chất trí tuệ, ngược lạicác phẩm chất trí tuệ phát triển trở lại thúc đẩy các thao tác tư duy ở mức độ caohơn Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, nếu chỉ dừng lại ở việc biết các thao tác tư duythì chưa thể có các phẩm chất trí tuệ, do vậy để phát triển phẩm chất trí tuệ cho HStrong quá trình DH thì GV phải tạo điều kiện để họ biết và thực hiện các thao tác tưduy nhiều lần và ở nhiều tình huống khác nhau

Ví dụ: Dùng một sợi chỉ tơ treo cố định một khung dây kim loại mảnh vàtreo cách xa các vật mang điện khác Nếu đưa nam châm lại gần khung dây (nhưngkhông chạm vào khung dây) thì có hiện tượng gì xảy ra?

Đa số HS sẽ trả lời: Khung dây đứng yên

GV tiến hành thí nghiệm:

Đưa cực Bắc của nam châm lại gần khung dây (hình a) thì thấy khung dây bị đẩy ra

xa, đưa nam châm ra xa thì khung dây lại bị kéo về phía nam châm Đổi cực của nam châm (hình b) ta thấy hiện tượng xảy ra tương tự

Vậy tại sao khung dây chuyển động?

Đứng trước bài toán người GV tạo ra tình huống mới cho HS huy động kiếnthức đã học và quan niệm sẵn có tham gia vào hoạt động học tập HS sẽ dự đoán:

a Lực hấp dẫn là nguyên nhân gây ra chuyển động của khung dây

b Lực điện là nguyên nhân gây ra chuyển động của khung dây

c Lực từ là nguyên nhân gây ra chuyển động của khung dây

Ở đây quan niệm a, b sai, tuy nhiên GV không bác bỏ ngay mà đặt thêm một

Từ đó HS tự nhận thấy quan niệm sai để khắc phục và xây dựng quan niệmkhoa học cho bản thân

* Thường xuyên kiểm tra đánh giá và giúp HS tự kiểm tra đánh giá

Một trong các yếu tố quan trọng giúp GV có thể điều khiển quá trình DH đạthiệu quả đó chính là việc thu thập các thông tin ngược Do vậy, thường xuyên kiểmtra đánh giá là nhằm giúp GV thu được các thông tin ngược để kịp thời điều chỉnhquá trình DH sao cho đạt được hiệu quả cao nhất Bên cạnh đó, việc giúp cho HSthường xuyên tự kiểm tra đánh giá cũng là một yêu cầu quan trọng vì qua đó họ cóthể biết được những mặt mạnh và mặt yếu của bản thân, mức độ đạt được các yêucầu đặt ra, từ đó sẽ có quyết định cho quá trình học tập của bản thân

DHKT là một quan điểm dạy học gồm nhiều phương pháp dạy học kết hợpvới nhau: dạy học nêu vấn đề, dạy học nhóm, PPTN,… trong đó, vai trò của PPTNđược chú trọng vì đây là phương pháp nhận thức đặc trưng của Vật lí Vậy PPTNđược vận dụng như thế nào trong DHKT?

1.5.3 Sự cần thiết vận dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học kiến tạo ở môn Vật lí trung học phổ thông

Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, bởi vậy hệ thống kiến thức về các kháiniệm, các định luật Vật lí được xây dựng chủ yếu bằng thực nghiệm Các nhà khoahọc đã tự kiến tạo kiến thức cho bản thân và trở thành kiến thức chung cho nhânloại Chính vì vậy các kiến thức Vật lí đã ngày càng đi được ứng dụng trực tiếp rộngrãi vào cuộc sống, kỹ thuật Đặc biệt trong những thập kỷ gần đây cùng với nhữngngành khoa học khác vật lí học đã góp phần không nhỏ vào công cuộc chinh phục

vũ trụ và nâng cao chất lượng cuộc sống của con người

Trong Vật lí học, các nhà khoa học sử dụng PPTN (và các phương pháp nhậnthức khác) với mục đích nhận thức thế giới, rút ra các quy luật vận động của tựnhiên; từ đó xây dựng nên các thuyết, các định luật, các đại lượng, các khái niệm,các ứng dụng kỹ thuật Vật lí

Khác với các nhà khoa học, HS học Vật lí là nhận thức vốn tri thức đã đượccon người xây dựng Mặt khác, Vật lí THPT chủ yếu được xây dựng dựa trên conđường thực nghiệm Do đó, trong dạy học GV cần vận dụng các giai đoạn củaPPTN để tổ chức cho HS chiếm lĩnh tri thức Theo Nguyễn Đức Thâm [24], trongdạy học Vật lí phổ thông việc vận dụng PPTN gồm các giai đoạn sau:

1 GV nêu lên một câu hỏi mà HS chưa biết câu trả lời, cần phải suy nghĩ,tìm tòi mới giải quyết được ( Tạo tình huống có vấn đề)

2 Xây dựng giả thuyết ( dự đoán).

3 Từ giả thuyết, bằng suy luận suy ra một hệ quả: dự đoán một hiện tượngtrong thực tiễn, dự đoán mối quan hệ giữa các đại lượng Vật lí, vv…

4 Xây dựng, thực hiện phương án thực nghiệm để kiểm tra xem các kết quả

dự đoán ở trên có phù hợp với kết quả thực tế không? Nếu phù hợp thì dự đoán trởthành chân lí; nếu không phù hợp thì phải xây dựng lại một giả thuyết mới

5 Vận dụng kiến thức mới

Trong hoạt động dạy học, để đạt được mục tiêu môn học thì HS phải giữ vaitrò trung tâm, còn giáo viên giữ vai trò tổ chức, hướng dẫn HS vượt khó bằngnhững định hướng thích hợp chứ không làm thay

DHKT lấy kiến thức, kinh nghiệm có sẵn của HS làm cơ sở để hoạch địnhchiến lược tổ chức hoạt động học tập chủ động, tích cực trong việc xây dựng kiếnthức cho bản thân HS Những kiến thức Vật lí THPT rất gần gũi với đời sống Vìvậy, việc DHKT ở môn Vật lí THPT có vận dụng PPTN sẽ mang lại nhiều lợi ích

Để tổ chức DHKT thì GV phải tạo tình huống, HS dựa vào những kiến thức cótrước đó của mình để đưa ra các giả thuyết có thể kiểm tra được Theo tư duy logic thì

ta có thể kiểm tra các giả thuyết đó bằng lí thuyết hoặc thực nghiệm

Mặt khác, trong DHKT áp dụng PPTN, GV cần thiết phải tạo ra một môitrường học tập thân thiện, hợp tác; phải tạo được các tình huống học tập nhằmkhuyến khích HS bộc lộ kiến thức, kinh nghiệm trước đó của mình GV cũng thựchiện những chỉ dẫn thích hợp đẻ trên cơ sở đó HS tự đưa ra các dự đoán, rút ra các

hệ quả và làm xuất hiện nhu cầu tiến hành thực nghiệm kiểm tra dự đoán

Trong việc tổ chức hoạt động học tập cho HS, GV cần phải vận dụng cácphương pháp dạy học thích hợp và khéo léo sao cho quan niệm sẵn có của HS cóthể bộc lộ trong suốt quá trình dạy học chứ không chỉ là đưa ra dự đoán và làm thựcnghiệm kiểm tra Nghĩa là người học phải tự mình trăn trở, tìm tòi trong sự hợp tácvới bạn học dưới sự giúp đỡ của GV để xây dựng kiến thức cho bản thân

Như vậy có thể nói, dạy học theo PPTN dưới ánh sáng LTKT khác dạy họctheo PPTN không theo quan điểm kiến tạo ở hai điểm chính sau đây:

1 Luôn luôn phát triển dựa trên những kiến thức, kinh nghiệm, kỹ năng vốn

có của HS

2 Luôn luôn có sự đối chiếu, so sánh những kiến thức mà HS mới xây dựng được với những kiến thức vốn có trước đây của họ Làm thế để HS đồng hóa được cái mới sau quá trình điều ứng

Trên cơ sở những mô hình DHKT đã nêu ở mục 1.3.4 và chú ý tới đặc điểm

của môn Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, chúng tôi đề xuất mô hình DHKTtheo PPTN như sau:

Sơ đồ 3 là sơ đồ cấu trúc của tiến trình kiến tạo kiến thức Vật lí áp dụngphương pháp thực nghiệm Nhìn chung nó phù hợp với chuẩn cấu trúc của một tiếthọc Vật lí, nhưng nó có thể chỉ là cấu trúc của một phần nào đó của một tiết họchoặc ngược lại Thời gian kiến tạo một kiến thức nào đó có thể ngắn hơn hoặc dài hơn thời gian của một tiết học

Dự đoán; giải thích; nhu cầu kiểm tra

Phương án thí nghiệm kiểm tra

Thu thập, xử lí kết quả, rút ra kết luận

Tiến hành thí nghiệm

Đối chiếu kiến thức mới với quan niệm có trước; ghi nhận kiến thức mới

Vận dụng kiến thứcmới

Sơ đồ cấu trúc của tiến trình kiến tạo kiến thức Vật lí áp dụng phương phápthực nghiệm theo định hướng kiến tạo gồm năm bước (được mô tả bởi các ô đứt nét):

Bước 1: Tạo tình huống xuất hiện vấn đề:

GV nghiên cứu những quan niệm sẵn có của HS liên quan đến nội dung kiếnthức cần xây dựng, từ đó đưa ra một hệ thống câu hỏi, một câu chuyện ngắn hoặcmột thực nghiệm đơn giản để đưa HS vào vấn đề cần giải quyết Vấn đề nên chọn ởđây là mối liên hệ mà ta cần phát hiện hoặc giải thích giữa hai đại lượng hoặc haihiện tượng Vật lí, vv…

HS tích cực hóa các hoạt động tri giác, huy động các kiến thức, kinh nghiệm cótrước tác động vào tình huống mà giáo viên đưa ra để làm xuất hiện vấn đề học tập

Như vậy, kết thúc bước 1 HS phải nhận biết được vấn đề học tập và có nhu cầu tiếp nhận kiến thức mới.

Bước 2: Nêu giả thuyết hoặc giải thích hiện tượng Vật lí được đề cập trong tình huống trên

* Giáo viên:

- Định hướng, động viên HS nếu ý kiến ( giả thuyết, giải thích…) riêng của mình

- Tổ chức cho HS thảo luận

- Định hướng HS dẫn tới tới nhu cầu phải tiến hành thực nghiệm kiểm tra sựđúng, sai của các giả thuyết

- Điều tiết về thời gian

* Học sinh: Mỗi HS dựa trên kiến thức có sẵn của mình để có thể:

- Nêu giả thuyết hiện tượng sẽ xảy ra

- Nêu cách giải thích của mình về sự vật, hiện tượng

- Tranh luận với bạn bè về các ý kiến

- Thống nhất với tập thể về việc phải làm thực nghiệm để phân biệt đúng, sai,…

Như vậy, kết thúc bước 2, các quan niệm có trước của HS phải được bộc lộ, thách thức ( diễn ra quá trình điều ứng)

Bước 3: Tiến hành thí nghiệm kiểm tra các giả thuyết.

* Giáo viên:

- Tổ chức cho HS thảo luận về phương án thí nghiệm

- Hướng HS vào phương án đã được GV lựa chọn và đã chuẩn bị sẵn dụng cụ

- Giúp đỡ HS trong việc làm thí nghiệm, trong việc thu thập thông tin

- Tổ chức, hướng dẫn cho HS xử lí kết quả thí nghiệm và rút ra kết luận

* Học sinh:

- Đưa ra phương án thí nghiệm kiểm tra, thảo luận để đi đến thống nhất một hoặcvài phương án.

- Tiến hành thí nghiệm

- Quan sát, đo đạc để xử lí và thu thập thông tin

- Xử lí kết qủa và đưa ra kết luận

Như vậy, kết thúc bước 3, HS đã sơ bộ rút ra kết luận khoa học về sự vật, hiện tượng trong nghiên cứu, nhưng những kết luận này cần được được chính xác hóa.

Việc kiểm tra giả thuyết cho HS thấy sự mâu thuẫn giữa những gì các em đã nghĩtrước đó và hiện thực khách quan, trong nhận thức của học sinh xuất hiện một quan niệmmới, trái với quan niệm họ có trước đó Nghĩa là, lúc này trong nhận thức của HS đồngthời tồn tại hai quan điểm về cùng một vấn đề, một cũ, một mới Trong HS cái cũ và cáimới đang giằng co, đấu tranh với nhau tạo nên mâu thuẫn nhận thức Nói chung ngườihọc không thể tự giải quyết được mâu thuẫn trong chính họ mà cần sự giúp đỡ của GV

và sự hợp tác của bạn học

Bước 4: Đối chiếu kiến thức cũ và mới; hợp thức và chuẩn hóa kiến thức

GV tổ chức cho HS thảo luận, đối chiếu các kết quả thu được từ thí nghiệm vớikiến thức có trước để tự đánh giá, nhận xét về những kiến thức sai trước đây GV phântích và đưa thêm những bằng chứng để hợp thức hóa kiến thức

HS thảo luận để đi đến thống nhất kết luận chung

Như vậy, kết thúc bước 4, HS thấy cần phải thay đổi quan niệm sai sẵn có, qua đó xây dựng kiến thức mới – kiến thức khoa học cho bản thân.

Bước 5: Vận dụng, củng cố khắc sâu kiến thức

GV đưa ra những câu hỏi, bài toán thực tiễn để HS vận dụng kiến thức mới.Qua đó, củng cố, khắc sâu kiến thức cho HS

HS nhắc lại, phát biểu lại kiến thức mới kiến tạo được và vận dụng kiến thức

đó vào tình huống mới

Như vậy, kết thúc bước 5, kiến thức mới kiến tạo được của HS sẽ được củng

cố, khắc sâu.

Không những thế, trong quá trình vận dụng kiến thức mới có thể làm nảy sinhnhững ý tưởng mới ở HS, cũng như những nhu cầu khám phá mới Nó tạo ra ở HS nhucầu hoàn chỉnh quan niệm khoa học đã xây dựng được, và một chu trình kiến tạo mới cóthể được lặp lại

Tuy nhiên, có một điều cần lưu ý là việc tổ chức DHKT theo sơ đồ 3 phải hết sức

linh hoạt, tùy kiến thức kiến tạo mà đi theo từng bước của chu trình hay kết hợp hài hòacác bước trước đó để việc dạy học đạt chất lượng, hiệu quả cao.

Như vậy, sơ đồ đã chỉ rõ vai trò trung tâm của HS trong quá trình xây dựng kiếnthức mới cùng các hoạt động “xã hội” trong quá trình đó Sơ đồ cũng cho thấy, việc

DHKT ở môn Vật lí cần phải nhấn mạnh vai trò của kiến tạo cơ bản và quan tâm thích đáng đến vai trò của kiến tạo xã hội Nghĩa là, hoạt động xây dựng kiến thức mới của mỗi cá nhân thực chất là “ kiến tạo cơ bản” trong sự tương tác với “ kiến tạo xã hội”.

Khác với các mô hình kiến tạo kiến thức của các tác giả, nhóm tác giả đã đượcnêu ở trên, mô hình kiến tạo kiến thức ở sơ đồ 3 đã cụ thể hóa công việc của GV, HStrong lớp kiến tạo Nó đã chỉ rõ quá trình kiến tạo kiến thức là một quá trình phát triển, điqua nhiều cấp bậc nhằm giúp HS xây dựng kiến thức một cách khoa học, chính xác

Ta cũng cần nhấn mạnh rằng: Bản thân DHKT không phải là một phương phápdạy học Nó chỉ là một quan điểm, một đường lối dạy học Đi theo đường lối ấy phải cónhững bước đi nhất định Trong những bước đi ấy, đi như thế nào để đạt hiệu quả lạithuộc nhiệm vụ của các phương pháp dạy học cụ thể khác như: thuyết trình, vấn đáp,trực quan, vv… Quan điểm kiến tạo thực chất là một nhận thức luận Theo đó, kiến thức

mà con người thu nhận được thông qua quá trình đồng hóa và điều ứng Điều này xảy ra

cả trong cuộc sống và trong lớp học

Kết luận chương 1

Trong chương 1, chúng tôi đã đề cập đến những vấn đề lí luận cơ bản nhấtđối với việc tổ chức DHKT ở môn Vật lí THPT Cụ thể là:

* Về vai trò quan niệm riêng của HS

Quan niệm riêng của người học có ảnh hưởng rất lớn đến việc xây dựng kiếnthức cho bản thân, bởi vì chúng ta biết rằng “ Dạy học là xây dựng cái mới trên nềntảng của cái cũ” Do đó, công việc đầu tiên và rất quan trọng đối với việc tổ chứcDHKT là GV phải biết được HS của mình có những tài sản gì để từ đó tổ chức cáchoạt động dạy học một cách hợp lí nhất

* Về việc tổ chức DHKT trong môn Vật lí THPT

DHKT là một quan điểm dạy học gồm nhiều phương pháp dạy học kết hợpvới nhau: Thuyết trình, vấn đáp, trực quan, dạy học nêu vấn đề, dạy học nhóm,PPTN,… Trong đó, chúng tôi đề cao vai trò của PPTN Môi trường học tập trongDHKT là môi trường thân thiện, hợp tác Bởi vì có như vậy HS mới có cơ hội thểhiện mình như bày tỏ các quan điểm, trình bày các ý tưởng, kinh nghiệm cũng nhưvốn kiến thức của riêng mình trước GV và tập thể lớp

DHKT có thể diễn ra dưới các hình thức như công tác làm việc giữa cácthành viên trong nhóm ( kiến tạo xã hội) để cùng giả quyết một đề nào đó, hoặc làmviệc riêng lẻ (kiến tạo cơ bản) để từ đó tìm ra lời giải đáp cho các vấn đề đã nêudưới sự tổ chức định hướng của GV Tuy nhiên, để vệc DHKT đem lại hiệu quả caonhất thì người dạy cần đề cao vai trò của kiến tạo cơ bản trong mối quan hệ với kiếntạo xã hội; bởi vì mục đích cuối cùng của DHKT là: người học phải tự xây dựngkiến thức mới cho bản thân dựa trên quan niệm, kiến thức sẵn của họ trong sự hợptác với bạn học dưới sự hướng dẫn của GV

Ngoài ra, GV không những phải nắm vững kiến thức chuyên môn mà nghiệp

vụ sư phạm cũng phải thật vững vàng Nghĩa là, GV phải biết được đối tượng mìnhdạy, phải nắm được năng lực của từng HS, và đặc biệt phải biết được các kiến thức,kinh nghiệm có sẵn của HS để từ đó tổ chức các hoạt động dạy học dựa trên vốnkiến thức, kinh nghiệm đó một cách thích hợp nhất

Dựa vào mô hình DHKT của một số tác giả, nhóm tác giả đã nêu ở mục 1.3.4

và dựa vào đặc điểm của môn Vật lí THPT, kết hợp với việc dạy học dựa trên vốn

kiến thức, kinh ngiệm sẵn có của HS, chúng tôi đã đề xuất được mô hình kiến tạokiến thức theo sơ đồ 3 là kết hợp giữa dạy học áp dụng PPTN và DHKT

Theo đó, dạy học Vật lí cần:

- Dựa trên những kiến thức, quan niệm có sẵn của HS để từ đó xây dựngnhững tình huống chứa đựng vấn đề học tập cụ thể, từ đó kích thích HS nhu cầu tạokiến thức mới

- Xây dựng chiến lược định hướng ( sử dụng những câu hỏi mở, những tìnhhuống gắn với thực tiễn) để khuyến khích HS đưa ra những dự đoán làm bộc lộ kiếnthức của bản thân

- Tổ chức cho HS thảo luận để đưa ra phương án thí nghiệm kiểm tra và tiếnhành thí nghiệm kiểm tra, tạo điều kiện cho HS tiếp tục bộc lộ quan niệm, phát triểnnăng lực thực hành, năng lực sáng tạo (riêng đối với những kiến thức mà khôngdùng thí nghiệm để kiểm tra thì GV có thể tổ chức, định hướng HS đưa ra nhữngbằng chứng khoa học nhằm khẳng định hay bác bỏ quan niệm đó)

- Tổ chức cho HS đối chiếu những dự đoán với kết quả thí nghiệm, từ đó HS

sẽ tiếp nhận kiến thức mới – khoa học cho mình

- Việc tổ chức DHKT có thể đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục trong điềukiện hiện nay Các qua điểm của DHKT phù hợp với các kết quả nghiên cứu trongtâm lí học giáo dục hiện đại và trong nhận thức luận

- LTKT là một quan điểm trong giáo dục mà nó có thể làm thay đổi mục tiêucủa quá trình giáo dục từ chỗ: giáo dục cho tất cả mọi người sang mục tiêu lớn hơn

là giáo dục được tạo bởi tất cả mọi người

- Vận dụng LTKT vào dạy học Vật lí nói chung và dạy học chương “ Cảmứng điện từ ” Vật lí 11 chương trình nâng cao nói riêng trong điều kiện hiện nay làviệc làm có cơ sở khoa học và hết sức cần thiết

Các định nghĩa

- Từ thông

- Dòng điện cảm ứng

- Suất điện động cảm ứng

- Hiện tượng cảm ứng điện từ

Định luật Len xơ

Định luật Farađây

Dòng điện Fucô

Định nghĩa

Hệ

số tự cảm

Năng lượng

từ trường

Hiện tượng tự cảm

Độ lớn của suất điện động

tự cảm

Máy biến thế

Máy phát điện Hiện tượng cảm ứng điện từ

Sơ đồ 4 Cấu trúc lôgic chương “ Cảm ứng điện từ ” Vật lí 11 nâng cao

Chương 2 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG

“CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÍ 11 CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO

THEO LÍ THUYẾT KIẾN TẠO 2.1 Cấu trúc và mục tiêu dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí lớp 11 chương trình nâng cao

2.1.1 Cấu trúc chương

Cấu trúc chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 chương trình nâng cao gồm

6 bài học, trong đó có 5 bài học lí thuyết và 1 bài học bài tập Các bài học đó được phân phối giảng dạy trong 8 tiết, gồm 6 tiết lí thuyết và 2 tiết bài tập

Cụ thể:

2.1.2 Mục tiêu dạy học

Theo định hướng nghiên cứu, ngoài việc cần thực hiện mục tiêu dạy học theochuẩn kiến thức - kĩ năng [23, tr.88 - 98] thì việc xây dựng các tiến trình dạy học cầnphải đạt tới các mục tiêu sau đây:

- Bồi dưỡng cho HS năng lực thực nghiệm.

- Bồi dưỡng cho HS năng lực đánh giá, tự đánh giá; năng lực phê và tự phê

- Hiện tượng cảm ứng điện từ

- Máy phát điện Sơ lược về dòng điện xoay chiều

- Máy biến thế Tải điện năng đi xa

+ Học sinh biết điều kiện để xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dâydẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên nhưngchưa được tìm hiểu khái niệm từ thông

+ Học sinh biết một cách chung chung về chiều của dòng điện cảm ứng, đó là:

“dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín đổi chiều khi số đường sức từ xuyên quatiết diện S của cuộn dây đang tăng mà giảm hoặc đang giảm mà tăng” nhưng chưa biết quy tắc xác định chiều của dòng điện cảm ứng (định luật Lenxơ)

+ Học sinh biết một số ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ: máy phátđiện xoay chiều, máy biến thế.

+ Học sinh chưa được tìm hiểu về dòng điện Phucô, những ứng dụng củadòng Phucô, và về hiện tượng tự cảm

Ở cấp THPT

* Đến lớp 11, HS được tìm hiểu đầy đủ hơn về hiện tượng cảm ứng điện từ:

- Học sinh biết khái niệm từ thông, ý nghĩa vật lí của từ thông

- Học sinh biết điều kiện xuất hiện và tồn tại của hiện tượng cảm ứng điện từ(hay suất điện động cảm ứng), quy tắc xác định chiều của dòng cảm ứng (định luậtLenxơ) và biểu thức xác định suất điện động cảm ứng (định luật Farađây)

- Học sinh biết biểu thức xác định suất điện động cảm ứng trong một đoạndây dẫn chuyển động trong từ trường, quy tắc xác định các cực của suất điện động

đó (quy tắc bàn tay phải)

- Học sinh được tìm hiểu khái niệm dòng Phucô và ứng dụng của dòngPhucô trong thực tế

- Học sinh được tìm hiểu về hiện tượng tự cảm - một trường hợp riêng củahiện tượng cảm ứng điện từ

* Đến lớp 12, HS phải vận dụng được các kiến thức đã học về hiện tượngcảm ứng điện từ khi học về các loại máy điện và mạch dao động LC

2.3 Những khó khăn gặp phải khi dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 chương trình nâng cao

Từ thực tiễn dạy học và việc nghiên cứu của bản thân, chúng tôi nhận thấy cómột số khó khăn khi dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 chương trìnhnâng cao, cụ thể như sau:

+ Mặc dù ở lớp 9 HS đã được học về hiện tượng cảm ứng điện từ nhưng hầuhết HS không nhớ kiến thức, hoặc nhớ không đúng

+ Giáo viên chưa tổ chức hoạt động dạy học theo tiến trình dạy học giảiquyết vấn đề nên không lôi cuốn học sinh vào tham gia xây dựng kiến thức mới,không phát huy được tính tích cực, tự lực tìm tòi, sáng tạo của học sinh

+ Giáo viên chưa khai thác triệt để kiến thức cũ của học sinh trong quá trìnhxây dựng kiến thức mới

+ Giáo viên chưa nhấn mạnh những ứng dụng quan trọng của kiến thức phầnnày vào thực tế để học sinh có thể thấy tầm quan trọng của nội dung kiến thức.

+ Thiết bị thí nghiệm ở trường THPT mặc dù có nhưng vẫn chưa đủ Trongquá trình dạy học, giáo viên chưa tích cực sử dụng hết tiềm năng thí nghiệm, chưakết hợp sử dụng có hiệu quả các thiết bị, đồ dùng dạy: hình vẽ, mô hình, thiết bị thínghiệm, ứng dụng CNTT

+ Học sinh chưa nắm vững quy tắc xác định chiều của dòng điện cảm ứng(định luật Lenxơ), cụ thể học sinh không hiểu “chống lại sự biến thiên của từ thông”

là thế nào? Do đó, học sinh lúng túng không xác định được chiều của dòng điệncảm ứng

+ HS rất thụ động khi học về các loại máy điện, về mạch dao động LC ởchương trình Vật lí lớp 12

Trên đây là những khó khăn cơ bản khi dạy học chương “Cảm ứng điện từ”Vật lí 11 chương trình nâng cao Để khắc phục khó khăn và nâng cao hiệu quả dạyhọc thì điều quan trọng là chọn được một quan điểm, một phương pháp dạy họcthích hợp

2.4 Khả năng vận dụng dạy học theo LTKT vào dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 chương trình nâng cao

Để khắc phục những khó khăn trên, chúng tôi đã vận dụng lí thuyết DHKT

Cụ thể:

- Vận dụng DHKT để khắc sâu kiến thức, tăng niềm tin khoa học cho HS

DHKT là một quan điểm dạy học tập trung vào người học, nghĩa là ngườihọc phải chủ động, tích cực, sáng tạo để xây dựng kiến thức cho mình Trong quátrình xây dựng kiến thức cho bản thân, HS được tương tác với nhau và với GV,được tự do đưa ra ý kiến cá nhân và được bảo vệ ý kiến của mình, được các bạn và

GV đưa ra bằng chứng khoa học để chứng minh cho các vấn đề còn thắc mắc Qua

đó, kiến thức mà người học xây dựng được sẽ được thử thách, đánh giá, vận dụng

Vì vậy người học sẽ nắm vững kiến thức và đam mê khoa học hơn

- Vận dụng DHKT để phá vỡ quan niệm sai lệch, xây dựng quan niệm khoa học cho HS

Theo mô hình DHKT ta thấy đây là một quan điểm dạy học rất thích hợp choviệc phá vỡ quan niệm sai lệch, xây dựng quan niệm khoa học cho HS Bởi vì,DHKT dựa trên quan niệm sẵn có của HS và tổ chức cho HS tương tác với nhau và

tương tác với GV để cuối cùng HS tự phá bỏ quan niệm sai, xây dựng quan niệmkhoa học cho bản thân.

- Vận dụng DHKT để đào tạo con người của thời đại mới

Trong DHKT, HS được tự do bộc lộ quan niệm của bản thân, được trao đổi,nhận xét, đánh giá, được đưa ra các giả thuyết về vấn đề nghiên cứu, được đề xuấtphương án và tiến hành thí nghiệm Từ đó, dần dần hình thành cho HS năng lực dựđoán, năng lực định hướng tìm tòi cách thức giải quyết vấn đề, năng lực thực hành,năng lực tư duy sáng tạo, tác phong làm việc khoa học, cẩn thận,… Đó là nhữngphẩm chất của con người thời đại mới

2.5 Tìm hiểu thực trạng dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 chương trình nâng cao ở một số trường THPT trên địa bàn huyện Hậu Lộc – tỉnh Thanh Hóa

2.5.1 Mục tiêu tìm hiểu

Tìm hiểu trực trạng dạy và học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 chươngtrình nâng cao ở một số trường THPT trên địa bàn huyện Hậu Lộc – tỉnh Thanh Hóa

2.5.2 Đối tượng tìm hiểu

Chúng tôi đã tiến hành điều tra đối với 23 GV và 270 HS ở hai trường THPT HậuLộc 1, THPT Hậu Lộc 4, thuộc huyện Hậu Lộc – tỉnh Thanh Hóa trong khoảng thờigian từ 15/3/2013 đến ngày 8/4/2013

2.5.3 Phương pháp tìm hiểu

- Điều tra trực tiếp: thông qua việc phỏng vấn, trao đổi với GV và HS.

- Điều tra gián tiếp: thông qua phiếu điều tra dạng Test, mẫu Test (xem phụ lục 1a

- Trong quá trình dạy học, rất ít GV tạo điều kiện để HS bộc lộ quan niệmcủa bản thân vì sợ làm mất thời gian và dễ làm “ cháy giáo án”, nếu có cũng chỉdùng để đặt vấn đề vào bài mới Cụ thể chỉ có 8,6% GV tạo điều kiện cho HS bộc lộquan niệm riêng của mình khi học, 27,9% tổ chức các nhóm học để HS thảo luậnvới nhau Tuy nhiên, khi HS đưa ra quan niệm riêng của mình, nếu là quan niệm sai

thì GV thường đưa ra bằng chứng để bác bỏ rồi nêu quan niệm khoa học cho HS(33,5%), còn nếu là quan niệm phù hợp thì GV khen ngợi, chấp nhận và hợp thứchóa kiến thức (43,96%), chỉ rất ít (13,04%) GV đưa ra câu hỏi để thử thách quanniệm riêng của HS.

- Theo kết quả phiếu điều tra, GV đánh giá tỉ lệ về quan niệm riêng của HScũng sai khác nhiều so với khi điều tra trực tiếp HS Ví dụ như: có 60,86% số GV

dự đoán rằng khoảng 42,6% - 51,9% HS có quan niệm rằng hiện tượng cảm ứngđiện từ chỉ xảy ra đối với một mạch kín khi số đường sức từ gửi qua mạch kín thayđổi, nhưng khi điều tra HS thì kết quả lại là 87,4%, hoặc có 52,17% số GV dự đoánrằng khoảng 39,25% - 53,7% HS có thể xác định được chiều dòng điện cảm ứngtrong một số ví dụ cụ thể, nhưng khi điều tra HS thì kết quả lại là 12,59%

- Trong quá trình dạy học, GV chủ yếu sử dụng bảng, sách giáo khoa (100%),các câu hỏi đàm thoại (60,86%), sử dụng tranh, ảnh, hình vẽ có sẵn (14,7%), bàigiảng điện tử (55,3%) nhưng chủ yếu dạy trong các tiết thanh tra, dự giờ đánh giá

- Mặc dù Vật lí là môn khoa học thực nghiệm và ở hầu hết các trường phổthông đều được trang bị các thiết bị dạy học theo danh mục thiết bị dạy học Vật lí(tối thiểu) của Bộ giáo dục và Đào tạo, nhưng việc làm TNg rất hạn chế Đa số GV(78,3%) chỉ thỉnh thoảng làm TNg (chủ yếu dạy trong các tiết thanh tra, dự giờ đánhgiá), ở mức độ thường xuyên thì có 12,8%, còn 8,9% GV không khi nào làm TNg

Về mục đích TNg, đa số GV cho rằng làm TNg nhằm để nêu hiện tượng (35,6%)hoặc minh họa (59,3%), chỉ 5,1% GV làm TNg để kiểm tra lí thuyết

Khi được hỏi về nguyên nhân ít hoặc không làm TNg cũng như việc sử dụngcác phương tiện dạy học hiện đại, thì các GV cho biết một số nguyên nhân chínhsau: cơ sở vật chất chưa đầy đủ, chưa có phòng bộ môn riêng biệt để tổ chức dạyhọc kết hợp làm TNg, và quan trọng là không đủ thời gian

- Để đổi mới PPDH thì các GV thường sử dụng phương pháp dạy học nêuvấn đề Khi được hỏi về dạy học kiến tạo thì hầu hết các GV đều trả lời chưa biết,chứng tỏ dạy học kiến tạo chưa thực sự phổ biến ở trường phổ thông

- Việc kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của HS thường được GV đánh giáthông qua kiểm tra miệng, giải bài tập và kiểm tra viết Rất ít GV kiểm tra thôngqua thuyết trình nhóm về một vấn đề Vật lí nào đó, cũng rất ít GV kiểm tra kĩ năngthực hành của HS Do đó năng lực thực hành, khả năng thuyết trình, khả năng hoạtđộng nhóm của HS còn hạn chế

b Đối với học sinh (Xem phụ lục 2b trang P19)

Nhận xét

- Đa số HS (71,11%) thích học kiểu Thầy đọc ( hoặc nói chậm) để Trò ghi

vì như vậy các em không phải tư duy để lựa chọn những ý chính cần ghi vào vở

- HS thường không để ý tới sự dẫn dắt bài học trên lớp của Thầy/ Cô, cứ chorằng các kiến thức chính của bài học, các định luật, các khái niệm,… đã được sáchgiáo khoa in đậm và chỉ cần học thuộc những dòng in đậm ấy là đủ (39,25%)

- Nhiều HS không học bài cũ (56,3%) và lười tư duy khi làm bài tập về nhà(60,74%), các em sao chép từ trong sách giải bài tập, nếu Thầy/Cô kiểm tra vở thìthấy đã làm bài tập đầy đủ nhưng thực tế các HS đó không nắm được kiến thức

- Còn nhiều HS (52,22%) ngại hoạt động nhóm, ỉ lại vào các bạn tích cực rồilấy kết quả của cả nhóm làm kết quả cho mình

Từ một số lí do trên mà HS đã không nắm vững được kiến thức hoặc đã cónhững quan niệm sai hoặc chưa đầy đủ

- Qua điều tra chúng tôi cũng được biết hơn 90,74% HS rất hào hứng vớinhững giờ học có TNg và được tự làm TNg, nhưng chỉ khoảng 20% số tiết học cóTNg và dưới 15% số tiết học HS được làm TNg, nếu HS được làm TNg thì cũngdưới sự hướng dẫn của GV, HS hiếm khi được tự nghiên cứu, mày mò, lắp ráp

- Hơn 61,85% HS muốn được trao đổi cùng nhau và trao đổi với giáo viên

để nắm vững kiến thức nhưng các em vẫn e ngại vì nếu hay trao đổi với bạn bè thì

sợ bị cho là nói chuyện riêng, không nghiêm túc trong giờ học, còn hỏi các Thầy/Côthì không các em lại không dám

Vì vậy mà các quan niệm riêng sẵn có của HS ít được bộc lộ

2.6 Chuẩn bị các điều kiện cần thiết để tổ chức dạy học một số kiến thức chương “ Cảm ứng điện từ ” Vật lí 11 nâng cao

2.6.1 Xác định các đơn vị kiến thức có thể triển khai dạy học kiến tạo

Bởi vì DHKT là quan điểm dạy học dựa trên những quan niệm sẵn có củangười học (đa số là quan niệm sai lệch) để tổ chức các hoạt động dạy học sao chongười học tự lực, tích cực xây dựng kiến thức khoa học cho mình Qua thực tế dạyhọc và qua kết quả điều tra quan niệm của HS trước khi học chương “ Cảm ứngđiện từ ” Vật lí 11 nâng cao, chúng tôi xác định các đơn vị kiến thức có thể triểnkhai DHKT như sau:

1 Từ trường có sinh ra dòng điện không?

2 Điều kiện xuất hiện và tồn tại của dòng điện cảm ứng

4 Chiều của dòng điện cảm ứng.

2.6.2 Chuẩn bị thiết bị dạy học trực quan

a Nhóm hình ảnh tĩnh

1 Để ôn tập lại cho HS hình ảnh các đường sức từ chúng tôi đưa vào hình ảnh sau:

2 Để ôn tập lại cho HS quy tắc nắm bàn tay phải dùng để xác định chiều đường sức

từ, từ đó xác định được mặt Bắc, mặt Nam của vòng dây chúng tôi đưa vào hình ảnhsau:

3 Để giúp HS nhớ lại TNg dòng điện sinh ra từ trường của Ơxtet, nhằm mục đích đặt ra câu hỏi ngược lại: “ từ trường có sinh ra dòng điện không?’’ chúng tôi đưa vào hình ảnh sau:

4 Để giúp HS hình dung về góc hợp bởi véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng KD

Ảnh 1

Hình

1 N

Để giúp HS nhận biết một cách trực quan về mối quan hệ giữa sự biến thiên

số ĐST xuyên qua tiết diện của cuộn dây và sự xuất hiện của dòng điện cảm ứngtrong cuộn dây chúng tôi đưa vào nhóm các mô phỏng sau đây:

Mô phỏng 1: Mô phỏng thí nghiệm khi di chuyển NC hoặc KD hoặc khi quay NC

- Đưa NC lại gần cuộn dây, giúp cho HS thấy rõ số ĐST qua tiết diện củacuộn dây tăng lên

Khi NC nằm yên trong cuộn dây thì số ĐST xuyên qua tiết diện của cuộn dâykhông thay đổi

Khi đưa NC ra xa cuộn dây thì SĐT xuyên qua tiết diện của cuộn dây giảm.Đặt NC nằm yên trước cuộn dây thì SĐT xuyên qua tiết diện của cuộn dâykhông thay đổi

- Khi di chuyển KD ta cũng có kết quả tương tự

- Khi quay NC thì SĐT ĐST qua tiết diện của cuộn dây thay đổi

Mô phỏng 2: Mô phỏng thí nghiệm khi di chuyển con chạy hoặc khi đóng/ngắt

khóa K

Mô phỏng 3: Mô phỏng thí nghiệm khi thay đổi diện tích S của khung dây.

Ảnh 6

Ảnh 7Ảnh 5b

Mô phỏng 4 Để củng cố bài học và gợi cho HS trí tò mò tìm hiểu bài “ Suất điện

động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường” chúng tôi đưavào mô phỏng sau:

Mô phỏng 5: Để giúp HS có những hiểu biết về một số thiết bị hoạt động dựa trên

hiện tượng cảm ứng điện từ, để các em có sự khắc sâu kiến thức giúp cho việc học

về các loại máy điện ở chương trình lớp 12 một cách tích cực, chủ động, chúng tôiđưa vào các mô phỏng sau:

- Ống dây, khung dây

- Điện kế khung quay

- Các dây nối, giá đỡ

2 Để giúp HS kiểm tra giả thuyết và xây dựng kiến thức khoa học về nguyên nhânlàm xuất hiện dòng điện cảm ứng, chúng tôi sử dụng các thí nghiệm sau:

TNg 1

3 Để giúp HS hiểu rõ hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra cả khi mạch để hở, chúngtôi thiết kế TNg 4 như sau:

- Dụng cụ: Vôn kế, ống dây, nam châm thẳng

- Tiến hành: Ban đầu ống dây chưa nối với Vôn kế

Đưa NC xuyên qua ống dây, rút NC ra khỏi ống dây

? Hiện tượng cảm ứng điện từ có xảy ra với ống dây

hay không? Nếu có thì giữa hai đầu ống dây sẽ tồn tại

một suất điện động cảm ứng

+ Tiến hành kiểm tra dự đoán:

Mắc hai đầu ống dây vào hai đầu Vôn kế, lặp lại các bước TNg, quan sátthấy kim Vôn kế bị lệch, nghĩa là giữa hai đầu ống dây tồn tại một suất điện độngcảm ứng Khi NC nằm yên trong lòng ống dây kim Vôn kế không bị lệch

Kết luận: hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra khi có sự biến thiên từ thôngqua một mạch điện (kín hoặc hở)

4 Để giúp HS nhận thức rõ từ trường của dòng cảm ứng Bcluôn chống lại sự biếnthiên từ trường Bgây ra dòng cảm ứng, chúng tôi thiết kế TNg 5 như sau:

- Dụng cụ:

+ Ống dây có lõi sắt

+ Nguồn điện một chiều 12V

+ Vòng kim loại, dây nối, khóa K

- Tiến hành thí nghiệm:

+ Ban đầu khóa K mở

+ Đặt vòng nhôm ở một đầu lõi sắt của NC điện

+ Đóng nhanh khóa K, vòng nhôm bị đẩy ra xa ống dây

+ Ngắt khóa K, vòng nhôm bị hút lại gần ống dây

5 Để giúp HS hiểu về nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ một phachúng tôi đã sử dụng TNg 6 như sau:

- Dụng cụ:

+ NC chữ U có thể quay quanh trục đối xứng của nó

+ KD kín có thể quay quanh trục đối xứng của nó

- Tiến hành:

Đặt KD trong lòng NC sao cho hai trục đối xứng

trùng nhau Khi quay NC, KD quay theo và quay

cùng chiều nhưng quay chậm hơn so với NC

Ảnh 11 TNg 4

Ảnh 13 TNg 6Ảnh 12 TNg 5

d Các video clip thí nghiệm

1 Để giúp HS tìm hiểu về suất điện cảm ứng, chúng tôi sử dụng các video thínghiệm sau:

2 Các thí nghiệm ảo về hiện tượng cảm ứng điện từ

3 Ngoài ra, chúng tôi còn đưa vào các video clip Vật lí vui về hiện tượng cảm ứng điện từ (xem CD đính kèm luận văn, phụ lục 6 trang P40)

2.7 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “ Cảm ứng điện từ”

Vật lí lớp 11 chương trình nâng cao theo LTKT

2.7.1 Thiết kế tiến trình DHKT kiến thức về điều kiện xuất hiện và tồn tại của dòng điện cảm ứng, điều kiện xuất hiện và tồn tại của hiện tượng cảm ứng điện từ

Bài 38 HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG (Tiết 1)

I Mục tiêu

1 Mục tiêu theo chuẩn kiến thức:

* Về kiến thức

Mô tả được thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ

Phát biểu được định nghĩa từ thông và hiểu được ý nghĩa vật lí của từ thông.Viết được công thức tính từ thông qua một diện tích và biết được đơn vị đo

từ thông Nêu được các cách làm biến đổi từ thông

- Phân biệt được điều kiện xuất hiện và tồn tại của hiện tượng cảm ứng điện

từ, dòng điện cảm ứng

* Về kỹ năng

TNg 5

TNg 6

Ảnh 14a TNg 7 Ảnh 14b TNg 8 Ảnh 14c TNg 9

Ảnh 13 Thí nghiệm ảo về hiện tượng cảm ứng điện từ

- Phân tích để nắm được mục đích TNg, lắp ráp, tiến hành TNg.

* Về thái độ

- Tích cực, hứng thú học tập môn Vật lí, có lòng yêu thích khoa học

- Có ý thức nỗ lực phấn đấu, có tinh thần hợp tác trong học tập

2 Mục tiêu nâng cao theo quan điểm DHKT

* Về kiến thức

- Bỏ quan niệm sai và xây dựng quan niệm khoa học cho HS về điều kiệnxuất hiện và tồn tại của dòng điện cảm ứng (điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứngtrong mạch kín là có sự biến thiên từ thông qua mạch đó chứ không phải trongmạch đã có sẵn một nguồn điện và dòng điện cảm ứng chỉ tồn tại trong khoảng thờigian từ thông qua mạch kín đó biến thiên)

- Bỏ quan niệm chưa đầy đủ và xây dựng quan niệm khoa học cho HS vềđiều kiện xuất hiện và tồn tại của hiện tượng cảm ứng điện từ (hiện tượng cảm ứngđiện từ không phải chỉ xảy ra đối với mạch kín mà nó xảy ra đối với cả mạch điện

hở, miễn là có sự biến thiên từ thông qua mạch đó và hiện tượng cảm ứng điện từcũng chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua mạch đó biến thiên)

- Bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho HS

- Bồi dưỡng năng lực đánh giá, tự đánh giá, phê và tự phê

* Về thái độ

- Có ý thức sẵn sàng trình bày, áp dụng những kiến thức, kinh nghiệm củamình vào các hoạt động học tập trong lớp học

- Phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo và có ý thức trách nhiệm của HS

- Tăng cường sự tự tin cho HS

II Ý tưởng sư phạm

Ở lớp 9 THCS các em HS đã được học về hiện tượng cảm ứng điện từ, vềchiều của dòng điện cảm ứng nhưng chủ yếu ở mức độ định tính Qua điều trachúng tôi nhận thấy do kiến thức đã học chưa đầy đủ và các quan niệm sẵn có của

HS đa số là quan niệm sai so với quan niệm khoa học

Cụ thể:

* Số HS có quan niệm từ trường sinh ra dòng điện (35,2%), đây là QNS; số

HS có quan niệm từ trường biến đổi sinh ra dòng điện (47,1%), QN này đúng (dùchưa đầy đủ) nhưng các em cho rằng, làm cho từ trường biến đổi bằng cách cho NCchuyển động tịnh tiến lại gần hoặc ra xa KD thì đây lại là cách làm sai

* Về điều kiện xuất hiện dòng cảm ứng

HS có những quan niệm khác nhau:

- Quan niệm cho rằng muốn có dòng điện cảm ứng thì phải có sự chuyểnđộng tương đối giữa nam châm và khung dây (56,3%)

- Quan niệm cho rằng muốn có dòng điện cảm ứng thì phải có sự thay đổi từ trường (20,39%)

- Quan niệm cho rằng muốn có dòng điện cảm ứng thì phải có sự thay đổi sốđường sức từ gửi qua mạch kín đó (12,8%)

* Về điều kiện tồn tại dòng điện cảm ứng

Nhiều HS quan niệm có khác nhau

- Quan niệm cho rằng ban đầu chỉ cần số đường sức từ gửi qua một mạch kínbiến thiên thì trong mạch đó sẽ tồn tại dòng điện cảm ứng

- Quan niệm cho rằng dòng điện cảm ứng chỉ tồn tại trong khoảng thời gian

số đường sức từ gửi qua mạch kín đó biến thiên

* Về điều kiện xuất hiện và tồn tại của hiện tượng cảm ứng điện từ:

- Hầu hết HS quan niệm rằng hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ xảy ra đối với

mạch điện kín khi số đường sức từ gửi qua mạch đó biến thiên (87,4%) Đây là một

quan niệm chưa đầy đủ ( vì hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra với cả mạch hở,mạch kín chỉ là phương tiện để nhận biết sự có mặt của dòng điện) Với quan niệm

đó HS sẽ thụ động khi học về máy phát điện, máy biến thế ở chương trình lớp 12

Để thực hiện DHKT một số kiến thức trên, GV tổ chức cho HS thảo luận, tổchức phương án kiểm tra giả thuyết trên Nếu có thể cho HS thực hiện TN kiểm trahoặc định hướng cho HS làm TN mà GV đã chuẩn bị, cho HS quan sát hình ảnh,video clip, mô phỏng TNg từ đó HS sẽ nhận ra quan niệm sai và xây dựng quanniệm khoa học cho bản thân

III Chuẩn bị

1 Giáo viên

* Điều tra quan niệm riêng của HS (theo phụ lục 2b trangP19)

* Xây dựng phương án dạy học dựa trên việc phân tích phiếu điều tra

- Kiến thức thông báo, giải thích: Từ thông, ý nghĩa của từ thông